구상덕(邱尚德)
【정견망】
프랑스와 북미 천문학자들로 구성된 연구팀이 최근 세 개의 세페이드 변광성 주변에 숨겨진 비밀을 발견했다. 이 거대한 별들은 별 자체 크기의 두세 배에 달하는 매우 두꺼운 물질층으로 둘러싸여 있는데, 마치 누에고치가 고치를 두른 것처럼 보인다.
세페이드 변광성은 천문학에서 중요한 역할을 하는데 천문학자들이 거리를 측정하는 기준점이 되기 때문이다. 세페이드 변광성의 흥미로운 특징 중 하나는 반지름이 주기적으로 팽창하고 수축하며, 이로 인해 밝기 또한 주기적으로 변한다는 것이다. 이러한 밝기 변화 주기는 광도에 비례하므로, 세페이드 변광성의 광도 변화 주기를 측정하면 절대 밝기를 알 수 있다. 이 절대 밝기를 겉보기 밝기와 비교하면 별까지의 거리를 측정할 수 있다.
칠레 유럽 남방 천문대의 대망원경 간섭계와 캘리포니아 윌슨 산의 CHARA 간섭계를 이용하여 연구진은 북극성을 포함한 세 개의 세페이드 변광성을 둘러싼 미스터리를 풀었다.
연구진은 대부분의 천체에 대한 간섭계 관측 결과가 일반적으로 이론적인 결과와 완벽하게 일치해야 한다고 말한다. 그러나 이 세 천체에 대한 관측 결과는 미세한 편차를 보이며, 이는 외피층의 존재를 시사한다. 연구진 중 한 명인 피에르 케르벨라는 “서로 다른 특성을 가진 세 천체에서 이러한 편차가 발견되었다는 사실은 세페이드 변광성 주변에 외피층이 존재하는 것이 흔한 현상임을 시사하는 것으로 보입니다.”라고 말했다.
외피층은 별 자체의 약 2~3배 크기다. 이 천체들은 태양 반지름의 약 50배에서 수백 배에 달하는 상당히 큰 크기이지만, 망원경 하나로 분해하기에는 너무 멀리 떨어져 있다. 하늘에서 가장 큰 세페이드 변광성의 각폭은 0.003초각에 불과하다. 이 각폭을 관측하는 것은 마치 달에 있는 2층짜리 집을 관측하는 것과 같다. 따라서 천문학자들은 두 개 이상의 망원경을 결합하고 간섭계를 사용해 필요한 분해능을 얻어야 한다.
연구원 중 한 명인 앙투안 메랑은 “이러한 외피를 유발하는 물리적 과정은 현재 알려져 있지 않지만, 다른 천체와 비교할 때 이 현상은 별 자체의 분출에 의해 발생했을 가능성이 매우 높습니다.”라고 말했다.
Credit: ESO/VINCI/MIDI/VLTI
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/35973